Ano ang Torque ng isang Slewing Bearing? Friction, Formula, at Gabay sa Pagpili

Kapag ang pang-itaas na istraktura ng crane ay nag-aalangan sa unang pag-indayog nito sa malamig na umaga, ang problema ay bihirang ang motor lamang. Mas madalas, walang sinuman ang nag-size ng drive para sa metalikang kuwintas na nagtatago sa loob ng tindig mismo. Ang torque ng isang slewing bearing ay hindi isang nakapirming figure na naka-print sa tabi ng mga rating ng pagkarga sa isang datasheet. Ito ang paglaban na nililikha ng tindig laban sa pag-ikot: alitan mula sa mga gumugulong na elemento na nagdadala ng karga, mula sa mga labi ng seal na nakasakay sa kahabaan ng singsing, at mula sa mga ngipin ng gear kung saan nilagyan ang isang integral na gear. Ang maikling sagot ay ito: ang torque ng slewing bearing ay isang variable friction load, karaniwang 1.5 hanggang 2 beses na mas mataas sa breakaway kaysa sa patuloy na pagtakbo, at ito ay nasa gitna ng drive sizing, hindi sa mga margin.

Tatlong Iba't ibang "Mga Torque" ang Nalilito sa Mga Aplikasyon ng Slewing

Bago kalkulahin ang anuman, paghiwalayin ang tatlong dami na karaniwang tinatawag ng mga inhinyero na "slewing torque," dahil halos walang sinasabi sa iyo ang halaga para sa isa sa kanila tungkol sa iba.

• Bearing friction torque — ang paglaban na nabuo sa loob mismo ng bearing sa pamamagitan ng mga rolling elements, seal at gears. Ito ang karaniwang ibig sabihin ng termino.
• Kinakailangang drive torque — lahat ng dapat ihatid ng motor o pinion: bearing friction plus inertia sa panahon ng acceleration plus working resistance gaya ng wind load o digging reaction.
• Hawak o braking torque — ang static na torque na maaaring labanan ng isang drive nang walang pinsala. Ito ay isang detalye ng drive, hindi isang tindig.

Ang isang slewing bearing datasheet ay bihirang sumipi ng isang friction torque number, at ang pagtanggal na iyon ay sinadya. Ang friction ay depende sa axial load, radial load at tilting moment na aktwal mong inilapat, sa clearance o preload class na iyong inorder, sa lubricant viscosity at sa temperatura. Ang dalawang magkaparehong singsing ay maaaring mag-iba sa pamamagitan ng isang kadahilanan ng tatlo sa nasusukat na pagtutol depende sa tungkulin, kaya ang pagtrato dito bilang isang pare-pareho ay kung saan nagsisimula ang karamihan sa mga pagkakamali sa pagpili.

Ang Tatlong Bahagi ng Friction Torque ng Slewing Bearing

Ginamit ng mga tagagawa ang kabuuang friction torque bilang kabuuan ng tatlong bahagi: M = Mf Ms Mg. Magkaiba ang ugali ng bawat isa sa serbisyo, kaya naman mahalaga ang split.

Torque ng Friction na Dala-load (Mf)

Ang rolling resistance ay nabuo kung saan ang mga bola o roller ay nakakatugon sa mga raceway sa ilalim ng inilapat na axial load, radial load at tilting moment. Lumalaki ito nang may karga, matarik kaya sa ilalim ng malalaking pag-load ng sandali na malakas na pumipindot sa isang gilid ng raceway. Ang mga disenyo ng bola ay nagpapakita ng point contact at sa pangkalahatan ay mas mababa ang resistensya; ang mga disenyo ng roller ay nagdadala ng mas maraming load sa bawat laki sa presyo ng mas mataas na friction kapag ganap na na-load.

Seal Friction Torque (Ms)

Ang mga seal na labi na dumudulas sa ibabaw ng singsing ay gumagawa ng drag na halos hindi nakasalalay sa pagkarga. Sa isang maliit o bahagyang na-load na bearing, ang mga seal ay maaaring account para sa karamihan ng kabuuang friction, at bawat karagdagang labi ay nagdaragdag dito. Dalawang bearings na may magkaparehong mga sobre ngunit magkaibang mga seal arrangement ay maaaring humingi ng kapansin-pansing magkaibang mga drive.

Gear Mesh Friction (Mg)

Ang mga geared ring ay nagdaragdag ng friction sa interface ng pinion at ring, na naiimpluwensyahan ng grado ng kalidad ng gear, module, lubrication at mesh alignment. Sa mga unit na may panlabas na gear, lumilitaw ang isang hindi naka-align na pinion bilang parehong nakataas na torque at naka-localize na pagkasira ng ngipin.

Dahil magkaiba ang sukat ng mga bahaging ito sa laki at tungkulin, hinuhubog ng pagpili ng istraktura ang badyet ng torque. Sa magaan at medium-duty na kagamitan tulad ng mga solar tracker, maliliit na positioner at makinarya ng pagkain, a single-row ball slewing bearing patuloy na lumiligid at tinatakpan ang alitan nang sapat na mababa na ang mga compact, low-power na drive ay mananatiling mabubuhay.

Single-Row Ball Slewing Bearing para sa Light-Duty Rotation Sa isang hilera ng mga tumigas na bolang bakal, ang bearing na ito ay patuloy na gumugulong at nagse-seal ng mababang friction, kaya ang mga compact na drive sa mga solar tracker, maliliit na positioner at makinarya ng pagkain ay mananatiling mabubuhay. Ang mga raceway na pinainit ng init, mga opsyon sa sealing at madaling pag-install ay sumusuporta sa mahaba at matatag na serbisyo. Tingnan ang Produkto →

Paano Kalkulahin ang Slewing Bearing Torque

Ang mga seryosong proyekto ay gumagana ang mga numero mula sa parehong direksyon.

Mula sa Available na Power

Ang praktikal na drive-side formula ay M = P / ω, kung saan ang P ay power na inihatid sa ring at ω ay angular velocity sa radians per second. Ang isang platform na kumikilos sa 1 rpm ay lumiliko sa ω = 2π/60 ≈ 0.105 rad/s. Kung ang 1.5 kW ay umabot sa singsing sa ganoong bilis, ang magagamit na torque ay humigit-kumulang 1,500 / 0.105 ≈ 14,300 N·m, humigit-kumulang 14 kNm. Patakbuhin ang aritmetika nang baligtad upang suriin kung ang isang iminungkahing motor at gearbox ay talagang maihahatid kung ano ang hinihingi ng application sa totoong bilis ng pag-slewing.

Mula sa Friction

Ang pagtatantya ng first-pass ay nagpaparami ng katumbas na contact load sa raceway radius at isang pinagsamang friction coefficient: M ≈ µ × F × d/2. Mga gumaganang value na µ sa pagitan ng humigit-kumulang 0.005 at 0.015 na cover rolling contact kasama ang mga seal, na may mababang dulo para sa mga lightly preloaded na disenyo ng bola sa mainit at mahusay na lubricated na mga kondisyon at ang high end para sa heavy load o cold-running units. Pinipino ito ng mga formula ng tagagawa sa mga polynomial na hiwalay na tumitimbang ng mga termino ng axial, radial at moment, kaya gamitin ang mga ito para sa panghuling pagsusuri sa halip na sa pagtatantya.

Pagdaragdag ng Natitira sa Tungkulin

Ang kabuuang demand ay M_drive = M_friction M_inersia M_working. Ang inertia torque ay nangingibabaw sa mabilis na pag-index ng automation at mga sistema ng pagsubaybay; nangingibabaw ang working resistance sa mga excavator at crane. Kung saan pinapalitan ng worm-gear slewing drive ang isang bukas na pinion, ang nakapaloob na ratio ay nagko-convert ng katamtamang motor torque sa malaking output torque na kailangan ng singsing, at kung paano hinuhubog ng gear ratio ang torque at output ng bilis nararapat sa sarili nitong hakbang sa pag-verify bago mo i-lock ang laki ng motor.

Simula Torque Versus Running Torque

Ang sinusukat na breakaway torque sa isang slewing bearing ay karaniwang tumatakbo nang 1.5 hanggang 2 beses sa steady running value nito, at ang gap ay lumalawak sa malamig na panahon. Tatlong epekto ang sanhi nito: ang static friction sa ilalim ng load ay mas mataas kaysa sa gumagalaw na friction, tumigas ang grease hanggang sa mag-araro ang mga rolling elements sa mas makapal na pelikula para sa mga unang rebolusyon, at mas mahigpit ang pagkakahawak ng mga labi bago sila uminit at umayon. Para sa pagpili ng drive, nangangahulugan ito na ang mga setting ng motor, gearbox at relief valve ay dapat i-clear ang breakaway peak, hindi ang running average — isang tseke na pinakamahalaga sa mga kagamitan na nagsisimula sa ilalim ng full load, tulad ng excavator upper structures at ladle carriers.

Ano ang Nagtutulak sa Slewing Bearing Torque Pataas o Pababa

• Klase ng clearance o preload: Ang mga preloaded na singsing ay tumatakbo nang mas matigas at mas lumalaban sa pag-ikot; bumili sila ng katumpakan sa halaga ng metalikang kuwintas.
• Load magnitude at tilting moment: ang mas mabibigat, off-center load ay nagpapataas ng pressure at friction sa contact ng raceway.
• Temperatura at pampadulas: ang mababang temperatura o mataas na lagkit na grasa ay nagpapataas ng parehong simula at tumatakbong torque.
• Disenyo ng selyo: dagdag na labi at mas mahigpit na pagdikit ay nagdaragdag ng patuloy na pag-drag.
• Katumpakan ng pag-mount: ang isang out-of-flat mounting surface o hindi pantay na bolt tightening ay nakakasira sa mga singsing at nakakakarga sa raceway nang hindi pantay.
• Pag-align ng gear mesh: ang hindi naka-align na pinion ay nagpapataas ng geared friction at nagpapabilis sa pagkasira.

Ang pag-load ng character ay mahalaga gaya ng laki ng pag-load. Ang mga duty cycle na umuugoy o bumabaligtad ay nagpapanatili sa contact zone na gumagalaw sa paligid ng raceway, kaya nagbabago ang resistensya sa buong cycle; ito ay nagkakahalaga ng pagsusuri kung paano pinangangasiwaan ng mga single-row na disenyo ng bola ang pabagu-bagong pagkarga bago tapusin ang isang profile sa tungkulin.

Sa mabigat na dulo ng sukat — port crane, tunneling machine, malalaking excavator — ang mas mataas na friction ay tinatanggap bilang presyo ng kapasidad, na kung saan ang isang 13-series na three-row roller slewing bearing nakakakuha ng lugar nito: ang magkahiwalay na mga raceway ay nagdadala ng axial, radial at moment load nang independiyente, kaya walang solong hilera ang nakompromiso.

13 Series Three-Row Roller Slewing Bearing para sa Mabibigat na Pagkarga Ang magkahiwalay na mga raceway ay nagdadala ng axial, radial at moment load nang independiyente, na ginagawa itong 13 Series bearing na angkop sa mga port crane, tunneling machine at malalaking excavator kung saan ang kapasidad ay mas malaki kaysa sa dagdag na friction. Alloy steel construction at pinasimpleng suporta sa pagpapanatili na nangangailangan ng mga duty cycle. Tingnan ang Produkto →

Ano ang Kumpirmahin sa Iyong Supplier Bago Mag-order

1. Friction torque data sa iyong mga load — mga panimulang halaga at tumatakbo, hindi isang pinaghalong figure.
2. Mga kondisyon ng pagsubok — ang pagkarga, bilis at temperatura kung saan sinukat ang mga halagang iyon.
3. Klase ng clearance o preload — at kung ano ang nagagawa nito sa inaasahang pagtutol.
4. Detalye ng seal at grasa — bilang ng labi, uri ng grasa at antas ng pagpuno, at pag-uugali sa malamig na klima.
5. Kalidad ng gear at backlash — para sa mga naka-gear na ring, dahil ang kalidad ng mesh ay direktang dumadaloy sa Mg.
6. Pamantayan sa pagtanggap — isang sinusukat na limitasyon ng pag-ikot-torque sa spin test bago ipadala.

Kapag lumaki ang friction plus working torque kung ano ang pinangangasiwaan ng pinion at reducer arrangement sa matipid, maraming mamimili ang lumipat sa pinagsamang mga unit; a horizontal slewing drive ang bearing, nakapaloob na gearing at mounting housing bilang isang tugmang pagpupulong, kaya ang torque chain ay inengineered bilang isang sistema sa halip na binuo mula sa mga bahagi.

Horizontal Slewing Drive na may Self-Locking Function Ang pinagsamang unit na ito ay nagsasama ng bearing, enclosed gearing at mounting housing bilang isang tugmang assembly, kaya ang torque chain ay inengineered bilang isang system. Ang self-locking ay humahawak sa posisyon sa ilalim ng load nang walang kapangyarihan, kapaki-pakinabang kapag ang friction at working torque ay lumampas sa pin-and-reducer arrangement. Tingnan ang Produkto →

Ang torque ng isang slewing bearing ay pinakamahusay na itinuturing bilang isang system property, hindi isang catalog constant. Ito ang kabuuan ng load, seal at gear friction; ito spikes sa start-up; at gumagalaw ito nang may preload, temperatura, pagpapadulas at kalidad ng pag-mount. Ibahagi ang iyong tunay na load case — axial, radial, moment, speed at temperature range — sa gumagawa ng bearing nang maaga, at humingi ng pagsisimula at pagpapatakbo ng torque data laban sa mga load na iyon. Pinipigilan ng nag-iisang hakbang na iyon ang pinakamahal na failure mode sa mga slewing application: isang makina na umiikot, ngunit hindi gaanong kadali gaya ng ipinangako ng drawing.